Аспарагиновая кислота: свойства, польза, применение

Аспарагиновая кислота – это заменимая протеиногенная аминокислота, которая синтезируется в организме, а также может поступать извне с пищей. Аспартат необходим для нормальной работы иммунитета, положительно влияет на нервную систему, стимулирует синтез других аминокислот, выполняет регуляторную функцию. Аспарагиновая кислота как биологическая добавка к пище может назначаться для профилактики воспалительных заболеваний, снижения физической и умственной утомляемости. Эта аминокислота рекомендуется для набора мышечной массы спортсменам, а также для нормализации синтеза половых гормонов.

Аспарагиновая кислота (порошок)

Что такое аспарагиновая кислота, названия вещества

Аспарагиновая кислота – это кислая полярная отрицательно заряженная аминокислота. Это одна из 20 протеиногенных аминокислот. В ДНК человека есть нуклеотидные последовательности, кодирующие аспартат. Это значит, что клетка может синтезировать его самостоятельно для нужд обмена веществ. Иногда синтез недостаточен, и организму необходимо поступление экзогенной аспарагиновой кислоты. Название пришло из греческого языка, в котором asparagoe переводится как спаржа. Именно в спарже был впервые обнаружен аспартат. Другие названия вещества:

  • аминоянтарная кислота – следует из структурной формулы, янтарная кислота является слабой карбоновой двухосновной кислотой (две COOH-группы), аспарагиновая кислота включает две COOH-группы, а дополнительно еще аминогруппу (-NH2);
  • аминобутандиовая кислота – название происходит от углеводорода бутана, относящегося к алканам, он состоит из 4 атомов углерода. В химии названия органических веществ часто дают по количество углерода в цепочке, аспарагиновая кислота содержит 4 атома углерода. Частица «ди» говорит о наличии двух двойных связей в молекуле аминокислоты;
  • аспартат – это сокращённое название от латинского наименования аспарагиновой кислоты – arginini aspartatis (нельзя путать с ампартамом – пищевая добавка Е951, сахарозаменитель, а также с  аспаркамом – лекарство на основе ионов магния и калия с добавлением аспарагиновой кислоты);
  • 2-аминобутандиовая кислота – название, которое даётся в органической химии в соответствии с требованиями ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии). Согласно правилам названия аминокислот складываются из названия кислоты с прибавлением приставки амино- и указанием местоположения аминогруппы (-NH2) по отношению к карбоксильной группе (-COOH). В аспарагиновой кислоте аминогруппа присоединяется ко 2 атому углерода, а кислота, образующая аминокислоту, называется бутандиовая кислота (янтарная);
  • D-аспарагиновая кислота или DAA или D-asp либо просто D. В биохимии для более короткой записи аминокислотам присваиваются однобуквенные и трёхбуквенные наименования.D – буква, присвоенная аспартату, а трёхбуквенное обозначение – Асп.

Формула, физические и химические свойства

Химическая формула аспарагиновой кислоты:

HO2CCH(NH2)CH2CO2H, в упрощённом виде – C4H7NO4

При нормальных условиях аспартат имеет вид беловатых или бесцветных кристаллов без вкуса и запаха. С трудом растворяется в воде, не растворим в органических растворителях: эфирах и спиртах. Точка плавления соответствует 270 °С.

Аспарагиновая кислота проявляет амфотерные, двойственные свойства, т.е. может реагировать с кислотами (за счёт OH-группы, а также NH2) и с щелочами (за счёт COOH-группы).

Кислотные свойства проявляются в реакциях образования солей, при реакции с щелочами получаются соответствующие соли.  Реагируя со спиртами, аспартат даёт сложные эфиры.

Основные свойства проявляются при взаимодействии с кислотами. При этом образуются соли аминокислот. Аспарагиновая кислота может взаимодействовать с аминокислотами, при этом формируется связь между OH-группой аспартата и водородом другой аминокислоты. В результате получается комплекс пептидов, связанных пептидной связью. Аспартат легко разрушается при воздействии воды (происходит гидролиз).

Аспарагиновая кислота может вступать в реакции дезаминирования – удаления аминогруппы. Окислительное дезаминирование идёт с участием ферментов и коферментов (НАДФ, ГТФ). При этом образуется щавелевоуксусная кислота и аммиак.  Неокислительное дезаминирование протекает в живых организмах под действием аспартазы, фермента, который преобразует аспартат в фумаровую кислоту и аммиак.

Молекула аспарагиновой кислоты (L-изомер)

Молекула аспарагиновой кислоты (L-изомер)

Формы аспарагиновой кислоты

Аспартат существует в двух формах: L-аспарагиновая кислота и D-аспарагиновая кислота. Данные формы являются изомерами, т.е. соединения имеют одинаковое количество атомов, равны по молекулярной массе, но расположение атомов в пространстве у них разное, поэтому отличаются и свойства.

L-аспарагиновая кислота входит в состав многих белков, поэтому более многочисленна, выполняет преимущественно структурную функцию. D-аспарагиновая кислота является нейромедиатором, она стимулирует работу нервной системы, поэтому D-форму находят в мозге и спинномозговой жидкости.  Как правило, разные формы проявляют разные фармакологические свойства, но под названием «аспарагиновая кислота» без уточнения может быть либо одна из форм, либо рацемическая смесь. Рацемат – это смесь, содержащая равное количество L- и D-изомеров.

Получение и производство аспарагиновой кислоты

В организме человека биосинтез аспарагиновой кислоты идёт путём трансаминирования – реакция, при которой аминогруппа переносится с  аминокислоты на оксокислоту без образования аммиака. Аминогруппа с аланина или глютамина переносится на щавелевую кислоту.

В лабораторных условиях проводят аминирование фумарата – введение аминогруппы:

H4C4O4 + NH3 → C4H7NO4.

Реакция протекает под действием фермента аспартатаммиачная лиаза.

Промышленное производство аспарагиновой кислоты изначально велось путём выделения аспартата из белкового сырья путём экстракции. Однако методика была экономически невыгодна и давала продукт низкого качества с большим количеством примесей. На сегодняшний день чаще всего пользуются биотехнологическими методиками, т.е. аминокислоту синтезируют микроорганизмы.

В основе крупномасштабного производства лежит лабораторная реакция аминирования фумаратовой кислоты, но этот процесс идёт в клетках кишечной палочки (E.coli). Получение происходит в несколько стадий:

  1. Отбирают культуру Е. coli с высокой аспартазной активностью (продуктивная работа фермента аспартазы). Для получения такого штамма микроорганизмы выращивают на питательных средах, где в качестве источника углерода присутствует уксусная кислота.
  2. Полученный штамм вносят в твёрдый органический биополимер (полиакриламид), иммобилизуя клетки в реакторе.
  3. В устройство вносят раствор фумарата аммония.
  4. В реактор вливают воду при температуре 37 °С. Запускают перемешивание, которое длится 6 часов.
  5. По истечении времени суспензию подают в центрифугу, где отделяются микробные клетки.
  6. Раствор обрабатывают 30% серной кислотой (H2SO4), выпадает белый осадок аспарагиновой кислоты.
  7. Осадок охлаждают до 10 °С в течение часа, затем просушивают.

Таким способом с 1 литра клеточной культуры получают 166 г аспарагиновой кислоты. Правильный подбор штамма микроорганизмов существенно увеличивает выход продукта. Существуют  E.coli, у которых имеются дополнительные плазмиды (кольцевые участки ДНК бактерий, существующие в цитоплазме клетки и не зависящие от хромосом), которые кодируют фермент аспаратазу. При использовании таких культур выход увеличивается до 5 кг.

Физиологическая роль аспарагиновой кислоты, влияние на организм

Аспарагиновая кислота участвует в синтезе структурных белков организма, необходима для нормального функционирования генетического аппарата клетки, образования ДНК и РНК, поэтому необходима для клеточного деления.

На организменном уровне аспартат регулирует обмен веществ. Благодаря ему в печени утилизируется аммиак, который оказывает мощное токсическое действие, образуется мочевина. Аспарагиновая кислота представляет собой депо аминных групп, т.е. с данной аминокислоты аминогруппы переносятся на кетокислоты, за счёт чего идёт синтез других важных аминокислот. Кроме того, аспартат – это предшественник пиридиновых оснований.

Аспартат играет важную роль в образовании глюкозы из гликогена и функционирует как посредник в обратном процессе (откладывания гликогена). Может расщепляться с выделением энергии, выполняет энергетическую и транспортную функции.

Аспарагиновая кислота проявляет мощное адаптогенное действие, особенно D-форма. Она является нейромедиатором, передаёт сигналы между нейронами, стабилизирует заряд мембраны, создавая баланс между возбуждением и торможением. Повышает работоспособность, снижает утомляемость. Аспартат стимулирует естественный иммунитет, увеличивая сопротивляемость к различным заболеваниям.

Важная физиологическая функция 2-аспарагиновой кислоты заключается в переносе ионов K+ и Mg2+ во внутриклеточное пространство. Благодаря этому регулируется ионный состав цитоплазмы и межклеточного вещества.

Аспарагиновая кислота оказывает антигипоксическое действие, повышая уровень кислорода в тканях. С этим связано улучшение кислородного питания миокарда и нормализация кровообращения, артериального давления.

Аспартат способствует детоксикации организма при тяжёлых отравлениях, кишечных инфекциях и защищает человека при облучении, от воздействия радиации.

Суточные нормы потребления

Допустимая суточная доза аспарагиновой кислоты составляет 300 мг в день. Желательно принимать её частями, разделяя на три приёма таким образом, чтобы при каждом употреблении пищи принималось 1-1,5 г аспартата. Биологически активную добавку к пище следует пить не более 12 недель, после чего делать небольшой перерыв.

Полезные свойства и вред, противопоказания, побочные эффекты

Аминоянтарная кислота обладает комплексом полезных свойств, воздействуя на все системы организма, проявляя адаптогенное, общеукрепляющее действие.

L-аспарагиновая кислота восполняет дефицит аминокислот в организме, способствует переработке аммиака в мочевину в печени. L-форма играет важную роль в энергетическом обмене веществ, за счёт неё синтезируются многие аминокислоты, поступающие углеводы перерабатываются в глюкозу, образуется гликоген.

D-аспарагиновая кислота необходима для слаженной работы нервной системы, выработки половых гормонов, а также гормонов роста. Особенное значение D-изомер имеет для мужчин, поскольку влияет на образование тестостерона семенниками. У мужчин со сниженной функцией половых желез D-аспартат повышает секрецию тестостерона на 40%.

Аспарагиновая кислота повышает выносливость и работоспособность человека, устойчивость к инфекционным заболеваниям, она укрепляет печень и кровеносные сосуды, способствует концентрации внимания и равномерному мышечному развитию. Важны её кардиопротекторные свойства, проявляющиеся в переносе ионов калия и магния, что предотвращает износ миокарда и необратимые разрушения.

Аспартат не наносит вреда организму при соблюдении безопасных дозировок. При передозировке возможна тахикардия и лихорадочное состояние, однако это относится к внутривенному способу введения средства, при пероральном применении случаев передозировки не выявлено. Побочные эффекты наблюдаются редко в основном в виде аллергических реакций. Противопоказания:

  • острый период ЧМТ;
  • почечная недостаточность;
  • отравление метиловым спиртом;
  • избыточное содержание воды в организме;
  • отёк лёгкий;
  • нарушение аминокислотного обмена;
  • лактацидемия (молочнокислая кома);
  • анурия при тяжёлых заболеваниях почек.

Где содержится аспарагиновая кислота, естественные источники

Аспарагиновая кислота в больших количествах содержится в растительных продуктах питания. Спаржа лекарственная (аспаргус), чечевица, бобы, коричневый рис, картофель. Аспартат входит в состав свежевыжатых соков и яблок.

2-аминобутандиовая кислота находится в составе мяса (говядина, курица, свинина), встречается в яйцах, рыбе, молоке. Как правило, аминокислота, поступающая с пищей, расходуется на энергетический обмен, т.е. окисляется с выделением энергии.  Дополнительный приём лекарственных форм обуславливает фармацевтическое действие средства.

Применение аспарагиновой кислоты

Аспарагиновая кислота применяется в основном в медицине. Кроме лекарственных препаратов выпускаются также биологически активные добавки к пище, которые рекомендованы спортсменам во время интенсивных тренировок.

D-аспарагиновая кислота

Показания к применению

Препараты на основе аспарагиновой кислоты имеют ряд показаний. Точные назначения может делать только врач, нельзя заниматься самолечением, поскольку специалист рассчитывает необходимые дозировки в каждом конкретном клиническом случае. Аспартат применяется для лечения:

  • синдрома хронической усталости;
  • физического и умственного переутомления;
  • аминокислотного дефицита;
  • повышенной утомляемости в послеоперационный период;
  • инфекционных заболеваний;
  • интоксикаций;
  • повышения водородного показателя крови за счёт накопления щелочных веществ;
  • гипоксических явлений;
  • сердечной недостаточности;
  • повышения уровня аммиака в крови (гипераммониемия);
  • нарушений цикла мочевины;
  • дисфункции печени.

Аспарагиновая кислота может использоваться для нормализации выработки тестостерона, лютеинизирующего гормона, соматотропина (гормон роста). Аспартат вносят в состав спортивного питания, он позволяет спортсменам быстро и безопасно набирать мышечную массу, при этом аминобутандиовая кислота не вызывает привыкания и полностью натуральна.

Инструкция по применению и правила приема аспарагиновой кислоты

Спортсменам рекомендовано принимать 1-2 грамма аспарагиновой кислоты в сутки, постепенно увеличивая дозу до 3 грамм. Биодобавку употребляют в три приёма: утром, в обед и вечером.  Капсулы или порошок запивают водой, можно смешивать с другим спортивным питанием. Курс приёма составляет 2-3 недели, после чего делают перерыв в 1 неделю, затем можно повторить.

Для лечения различных патологических состояний используют водный раствор порошка (1 грамм растворяют в 5 мл воды), который принимают 3 раза в сутки. Раствор можно заменить табелтками (2-3 таблетки в день). Детям от 3 лет рекомендуется принимать 0,5-2 г в сутки дважды либо единоразово на ночь. Продолжительность лечения не более двух недель, после чего должен следовать небольшой перерыв.

Где купить и сколько стоит аспарагиновая кислота

Аспарагиновая кислота продаётся в специализированный магазинах здорового питания, в магазинах спортпита. 100 грамм порошка стоит около 450 рублей. Аспартат можно приобрести в форме таблеток в аптеке, стоимость таких препаратов от 130 рублей. Средство продаётся в капсулах: от 400 рублей за 90 капсул.

Заключение

Аспарагиновая кислота – это аминокислота, которая существует в двух изомерных формах, отличающихся по свойствам. Аспартат положительно влияет на здоровье человека, участвует в энергетическом и пластическом обмене веществ, выполняет функцию нейромедиатора в центральной нервной системе и спинном мозге.  Аминоянтарная кислота стимулирует иммунитет, оказывает антигипоксическое и детоксикационное действие. В качестве лекарственного средства её используют в терапии многих заболеваний, как биодобавку применяют в спортивном питании для наращивания мышечной массы и увеличения выработки тестостерона.

Читайте также:

Сайт предоставляет информацию в справочных целях, только для ознакомления. Поставить диагноз и назначить адекватное лечение может только врач! Медикаменты и народные средства должны назначаться специалистом, так как имеют противопоказания и побочные действия! Посещение и консультации квалифицированного специалиста строго обязательны!
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Поделитесь
Читать еще

Азотная кислота: свойства, применение, реакции

Азотная кислота — это сильная неорганическая гидроксид-кислота, которая востребована во всех сферах промышленности. Её используют в качестве реактива для...

Тест на эрудицию, который даже умники не могут пройти

В наше время обладать гибким умом очень полезно, да и обширные знания всегда могут пригодиться. Мы предлагаем вам интересное...

Быстрый тест на эрудицию, который не просто осилить

Всегда считалось престижную слыть эрудитом и мыслителем. Но эти качества встречаются не так часто, как хотелось бы. Мы предлагаем...

25 самых прочных металлов в мире

Пригодность металлов к применению в той или иной сфере определяется длинным перечнем характеристик: где-то нужны более прочные, где-то –...

Проверьте уровень своей эрудиции непростым тестом

Предлагаем вам проверить свои силы в нашем интересном тесте. Для того, чтобы достойно пройти это испытание, вам будет необходимо...

10 ошибок при ремонте ванной комнаты

При ремонте ванной комнаты важно продумать все до мелочей, поскольку ошибки могут привести к неудобствам в будущем. В худшем...

Технологии монолитного строительства: съемный и несъемный тип опалубки

Домостроение с использованием бетонной массы, загружаемой в опалубку, уверенно вытесняет блочное, кирпичное и панельное строительство. Установка формы – это...
0 Комментария

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector